基因控制蛋白质的合成课件

2.4.1基因控制蛋白质的合成复习提问：蛋白质(基因）转录

RNA翻译DNA细胞核细胞质的核糖体基因是什么？DNA主要分布在哪里？蛋白质在哪里合成？

DNA携带的遗传信息是如何从细胞核传到核糖体，从而控制蛋白质合成的？?碱基的排列顺序氨基酸的种类、数目、排列顺序等构成RNA构成DNA脱氧核糖DNA胸腺嘧啶（T）磷酸腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）RNA核糖尿嘧啶（U）tRNAmRNArRNARNA适于做DNA的信使的条件：RNA与DNA的结构相似，可以储存遗传信息；RNA一般是单链比DNA短，能够通过核孔转移到细胞质中。RNA主要有三种：mRNA（信使RNA）、rRNA（核糖体RNA）和tRNA（转运RNA）2.4.1.1遗传信息的转录

①RNA主要有三种:RNA：核糖核酸，由核糖核苷酸为基本单位连接而成，核苷酸中含有A、U、G、C，共4种碱基，这些特点使得RNA具有准确传递遗传信息的可能；种类mRNAtRNArRNA名称信使RNA转运RNA核糖体RNA分布功能结构示意图共同点主要在细胞质中主要在细胞质中与蛋白质结合成核糖体翻译的直接模板翻译时运载氨基酸组成核糖体单链单链，部分碱基配对形成三叶草型结构单链①都是转录产物②基本单位相同③都与翻译过程有关2.4.1.1遗传信息的转录RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录mRNA、rRNA和tRNA都是转录而来的3´5´3´5´5´联系细胞分化：不是所有基因都会转录，转录是有选择的。细胞分化时基因选择性表达源于基因的选择性转录。RNA聚合酶将DNA双链解开，碱基暴露出来第一步游离的核糖核苷酸与DNA模板链上的碱基互补配对第二步在RNA聚合酶的作用下，新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的RNA分子上第三步合成的RNA从DNA链上释放，而后DNA双螺旋恢复第四步3´3´5´5´5´RNA与模板链是反向的①解旋第1步：DNA双链解开（_________的催化），_____暴露出来；RNA聚合酶碱基该过程不需要解旋酶，RNA聚合酶有解旋作用；②转录的过程是怎样的？②配对第2步：游离的

与

上的碱基互补配对，在__________的作用下开始mRNA的合成；核糖核苷酸DNA模板链RNA聚合酶②转录的过程是怎样的？③连接第3步：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上（_________的催化）RNA聚合酶②转录的过程是怎样的？2.特点边______边_______。解旋转录1.原则碱基互补配对原则A-___G-___C-___T-___UCGA②转录的过程是怎样的？3.转录方向RNA从

到

延伸。

**RNA与模板链是反向连接的与RNA聚合酶移动方向一致4.意义遗传信息从DNA传递到RNA（mRNA）上，为翻译做准备。②转录的过程是怎样的？5’-端3’-端②转录的过程是怎样的？主要在细胞核中，以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程转录的概念？1转录的场所？2转录的模板3转录的原料4转录的条件5转录的碱基配对方式6转录的产物？7细胞核、叶绿体、线粒体、拟核DNA分子的一条链四种游离的核糖核苷酸模板、原料、能量、酶（RNA聚合酶同时具有解旋功能）G-C

C-G

T-A

A-U三种RNA（mRNArRNAtRNA)若DNA一条链的核苷酸序列为（1）用该链为模板转录出来mRNA的序列是怎样的？用该链的互补链为模板转录出来的mRNA的序列是怎样的？问题·探讨5´-AACTTAGACCTGGAACTGTTC-3´③转录与DNA复制有什么异同点？不同点：相同点：都需要模板、酶、能量等；边解旋边复制，边解旋边转录；都遵循碱基互补配对原则，碱基互补配对规律能够保证遗传信息传递的准确性；DNA复制转录模板DNA的两条链DNA中的一条链原料4种游离的脱氧核苷酸4种游离的核糖核苷酸酶解旋酶、DNA聚合酶RNA聚合酶碱基对A-T、T-A、G-C、C-GA-U、T-A、G-C、C-G产物两个双链DNA分子单链RNA遗传信息的翻译

遗传学上把游离在细胞质中的各种氨基酸，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫做翻译。实质：mRNA

碱基蛋白质氨基酸如1个碱基决定1个氨基酸

决定4种氨基酸如2个碱基决定1个氨基酸

决定16种氨基酸如3个碱基决定1个氨基酸

碱基组合有64种mRNA的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样？密码子：信使RNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基。第一个碱基第二个碱基第三个碱基UCAGU苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸丝氨酸终止终止、硒代半胱氨酸A亮氨酸丝氨酸终止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸U异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸C异亮氨酸苏氨酸赖氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）苏氨酸赖氨酸精氨酸GG缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C缬氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A缬氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G提示：正常情况下UGA是终止密码子(不编码氨基酸)，特殊情况下编码硒代半胱氨酸。原核生物可以使用GUG作为起始密码子，此时编码的是甲硫氨酸。三联体密码的破译无细胞翻译体系PolyU苯丙氨酸第一个碱基第二个碱基第三个碱基UCAGU苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸丝氨酸终止终止、硒代半胱氨酸A亮氨酸丝氨酸终止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸U异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸C异亮氨酸苏氨酸赖氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）苏氨酸赖氨酸精氨酸GG缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C缬氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A缬氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G问题：一共有多少个密码子？真核生物的起始密码子是哪一个？终止密码子有多少个？终止密码子编码氨基酸吗？编码氨基酸的密码子有多少个？第一个碱基第二个碱基第三个碱基UCAGU苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸U苯丙氨酸丝氨酸酪氨酸半胱氨酸C亮氨酸丝氨酸终止终止、硒代半胱氨酸A亮氨酸丝氨酸终止色氨酸GC亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸U亮氨酸脯氨酸组氨酸精氨酸C亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸A亮氨酸脯氨酸谷氨酰胺精氨酸GA异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸U异亮氨酸苏氨酸天冬酰胺丝氨酸C异亮氨酸苏氨酸赖氨酸精氨酸A甲硫氨酸（起始）苏氨酸赖氨酸精氨酸GG缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸U缬氨酸丙氨酸天冬氨酸甘氨酸C缬氨酸丙氨酸谷氨酸甘氨酸A缬氨酸、甲硫氨酸（起始）丙氨酸谷氨酸甘氨酸G问题：绝大多数氨基酸都有好几个密码子，这一现象称为密码的简并（性），你认为密码的简并对生物体的生存和发展有什么意义？几乎所有的生物体都共用上述密码子，根据这一事实，你能想到什么？2.4.1.2遗传信息的翻译游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译.mRNA携带的遗传信息翻译成蛋白质中氨基酸排列顺序.mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为1个密码子具有简并性、通用性和专一性等共有64个，终止密码子3个（不编码氨基酸）提示：记住真核生物的起始密码子AUGmRNA通过核孔进入细胞质，与核糖体结合，组装成合成蛋白质的生产线。细胞质中的氨基酸怎样运输到蛋白质生产线？5´3´POH结合氨基酸的部位反密码子5´3´5´3´ACAtRNA的反密码子和所携带的氨基酸有何关系？mRNAtRNA2.4.1.2遗传信息的翻译tRNA是蛋白质生产线上的搬运工tRNA上有两个重要部位：结合氨基酸的部位，位于3´-端反密码子位于环上；反密码子能与mRNA上的密码子碱基互补配对催化tRNA和氨基酸反应的酶同时识别反密码子和氨基酸，保证一种tRNA只能携带一种氨基酸.5´3´起始5´3´进位5´3´缩合5´3´EPA读取密码子的是核糖体，不是tRNA。移位一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。这样少量的mRNA就可以迅速合成大量蛋白质，提高翻译的效率。1、一个mRNA分子结合几个核糖体？可以同时合成几条肽链？2、图中核糖体移动方向是怎样的?3、核糖体上形成的是成熟的蛋白质？多个多条从左向右多肽链看图思考：多聚核糖体4、最终形成的每条肽链都相同吗？

少量的mRNA分子可以迅速合成大量的蛋白质。相同转录mRNA分子

碱基互补配对细胞质的核糖体mRNAA－U、U－AG－C、C－GmRNA→蛋白质场所：原则：模板：条件：

遗传信息流动：蛋白质转录翻译21种游离氨基酸、ATP、酶tRNA3、遗传信息的翻译小结总结回顾DNA复制转录翻译蛋白质(多肽）时间场所模板原料条件原则特点产物信息传递细胞分裂间期主要是细胞核DNA的两条链4种脱氧核苷酸解旋酶，DNA聚合酶等A-T、T-A、C-G、G-C半保留复制、边解旋边复制2个子代DNA分子生长发育过程主要是细胞核基因的一条链4种核糖核苷酸RNA聚合酶等边解旋边转录RNA生长发育过程细胞质mRNA20种氨基酸tRNA、酶等多核糖体翻译蛋白质DNA→DNADNA→mRNAmRNA→蛋白质A-U、T-A、C-G、G-CA-U、U-A、C-G、G-C真核细胞中复制、转录、翻译的比较2.4.1.3中心法则1957年克里克提出中心法则：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。少数生物遗传信息可以从RNA流向RNA或RNA流向DNA。生命是物质、能量和信息的统一体模拟题提示：逆转录和RNA复制通常发生在RNA病毒中，一般认为正常细胞不发生逆转录和RNA复制。实际上干细胞中的端粒酶也具有逆转录活性。本节小结练习与应用一、概念检测1.基因的表达包括遗传信息的转录和翻译两个过程。判断下列相关表述是否正确。（1）DNA转录形成的mRNA，与母链碱基的组成、排列顺序都是相同的。（×）（2）一个密码子只能